Очистные сооружения на нефтеперерабатывающих заводах

При проектировании очистных сооружений нефтеперерабатывающего завода, обычно, в качестве первой стадии очистки стоков, предусматривается монтаж нефтеловушки (нефтеуловителя). Для очистки больших объемов сточных вод от нефтепродуктов и взвешенных веществ чаще всего используют нефтесепараторы API (конструкция американского нефтяного института) или коалесцентные полочные сепараторы CPI. Работа этих устройств основана на использовании сил гравитации и разности в плотности воды и загрязняющих веществ. Нефтепродукты всплывают на поверхность воды и собираются при помощи скрубберов, а более тяжелые частицы осаждаются и удаляются при помощи скребка и шламового насоса. В коалесцентном сепараторе CPI процесс удаления нефтепродуктов улучшается благодаря тому, что нефтесодержащие стоки проходят через блок установленных наклонно пластин. На данных пластинах происходит укрупнение капелек нефти, и процесс отделения нефтепродуктов от воды облегчается.

3.2 Напорная флотация нефтесодержащих сточных вод НПЗ

Отделение растворенных нефтепродуктов и взвешенных веществ осуществляется на установках напорной флотации. В ходе данного процесса воздух под давлением вводится в линию частичной рециркуляции потока. Под разряжением образуются мельчайшие пузырьки, которые всплывают наверх, унося с собой частицы загрязняющих веществ. На поверхности камеры флотации эти пузырьки образуют слой флотошлама, собираемый скребком. Тяжелые частицы оседают в донном бункере и могут быть легко удалены из него. Осветленная вода поступает на обработку в следующие ступени очистных сооружений. Для увеличения эффективности процесса флотационной очистки сточных вод, на данном этапе дозируются коагулянты и флоккулянты. Эмульгированные нефтепродукты могут разрушаться подкислением среды, добавлением солей железа и алюминия (неорганические коагулянты) или благодаря использованию специальных полимеров.

3.3 Биологическая обработка сточных вод нефтехимического комплекса

На нефтеперерабатывающих заводах чаще всего применяются реакторы для аэробной обработки сточных вод, когда для улучшения процесса очистки стоков осуществляется насыщение воды воздухом. Аэробный реактор (аэротенк) работает совместно с вторичным осветлителем, в котором вода осветляется. Часть активного ила, собирающегося в осветлителе, возвращается в аэробный биологический реактор. Рециркуляция продлевает время пребывания ила в системе, давая возможность присутствующим в нем бактериям адаптироваться к имеющимся питательным веществам.

3.4 Доочистка сточных вод в соответствии с нормами российского законодательства

4.1 Практические примеры компоновки очистных сооружений заново построенных НПЗ в Соединенных Штатах

Основной концепцией, заложенной в технологическую схему завода, стало минимальное использование воды на производстве. Для того чтобы достичь этого, было запланировано создание системы оборотного водоснабжения, максимальное использование воздушного охлаждения технологических потоков и полный отказ от однократного использования воды, поступающей извне. Около 70 % потребностей в охлаждении обеспечивается методом воздушного охлаждения. Все эти мероприятия позволили добиться соотношения 22 тонны воды на тонну перерабатываемой нефти. Кроме того, что обычно требуется снизить водопотребление производства, существует еще одна проблема, которая состоит в том, что законодательство обычно устанавливает ограничения на концентрацию загрязняющих веществ, а не на объем их сброса.

Технологическая схема очистных сооружений описываемого НПЗ представлена на рисунке:

На данном нефтеперерабатывающем заводе существует две системы канализации. Первая, основная система канализации спроектирована так, чтобы предотвратить смешение с потоками, содержащими токсичные компоненты, которые могли бы помешать достичь требуемого качества очистки.

Потоки этой системы канализации проходят очистку на нефтесепараторе (API сепаратор). Этот сепаратор состоит из двух секций, каждая из которых рассчитана на обработку количества стоков, характерного для сухого сезона. В дождливые периоды года, нагрузка на сепаратор возрастает и чтобы обеспечить эффективность сепарации, часть воды автоматически направляется в буферный пруд. Объем пруда рассчитан на количество воды, поступающее в течение одного самого дождливого дня.

Нефтеловушка (API сепаратор) имеет секцию предварительной очистки, в которой происходит удаление крупного мусора и устройство сбора шлама, а также два поверхностных роторных скиммера для удаления нефтепродуктов. Две основные секции сепаратора также оборудованы устройствами сбора нефтепродуктов и нефтешлама. Определенная проблема может быть в том, что нефтепродукты слипаются с взвешенными веществами, в результате чего образуются частички с плотностью близкой к плотности воды. Для удаления этих частиц используется установка напорной флотации, установленная далее по технологической схеме за нефтеотделителем. После напорной флотации потоки сточных вод направляются в пруды-отстойники, с установленными на входе механическими аэраторами.

Вторая система канализации обрабатывает потоки, содержащие такие загрязнения, как фенол, сульфиды и тиоционаты. Эти стоки поступают в одну из двух выпарных установок, в первой обрабатываются сточные воды с высоким содержанием аммония, а во второй - стоки практически, не содержащие аммоний. После очистки сульфидсодержащие стоки подаются на установку флокуляции для удаления взвешенных веществ и нефтепродуктов.

Вода, осветленная на стадии флокуляции, поступает на биологические очистные сооружения. Обработка активным илом осуществляется в двух аэротенках, каждый из которых рассчитан на 100 % объем подачи стоков. Аэробные реакторы работают в параллельном режиме, обеспечивая время обработки сточных вод в реакторе до 20 часов. Избыточный активный ил методом перелива попадает в илоуплотнитель.

После аэротанка, сточные воды направляются во вторичный осветлитель, где происходит осаждение избыточного активного ила. А очищенная вода поступает в аэрируемую секцию пруда-отстойника и смешивается с потоками первой системы канализации, поступающими сюда с флотатора.

В пруде-отстойнике ре-аэрированная вода удерживается в течение приблизительно трех суток. Все это время она продолжает находиться под бактериологическим воздействием. Нефтесборники улавливают остатки нефтепродуктов, которые могут накапливаться на этой стадии очистки. Периодически происходит откачка воды через струйное распределительное устройство, погруженное на выходе из пруда. Сброс сточных вод осуществляется только во время приливов и отливов в течение трех часов. Большой объем сбросов и действие отлива позволяет очищенной воде быстро раствориться в море.

Размещено на Allbest.ru